防雷電源是隨著城市經(jīng)濟的�(fā)展,感應雷和雷電波侵入造成的危害大大增加而應運而生�。一般建筑物上的避雷�只能預防直擊雷,而強大的�磁場�(chǎn)生的感應雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及電子儀表等用電設備�
電源防雷主要是防止雷電和其他�(nèi)部過電壓侵入設備造成損壞,從室外防雷與線路防雷相結合的綜合防雷方�,介紹了外部避雷和內(nèi)部避�、保護區(qū)、防雷等電位截流等概�。分析了電源防雷工作器原�。采用電�防雷�能在最短時間內(nèi)釋放電路上因雷擊感應而產(chǎn)生的大量脈沖能量短路泄放到大�,降低設備各接口間的電位差,從而保護電路上的設��
隨著城市�(jīng)濟的�(fā)展,感應雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。信息時代的今天,電腦網(wǎng)絡和通訊設備越來越精密,其工作環(huán)境的要求也越來越�,而雷電以及大型電氣設備的瞬間過電壓會越來越頻繁的通過電源、天線、無線電信號收發(fā)設備等線路侵入室�(nèi)電氣設備和網(wǎng)絡設�,造成設備或元器件損壞,人員傷�,傳輸或儲存的數(shù)�(jù)受到干擾或丟�,甚至使電子設備�(chǎn)生誤動作或暫時癱瘓、系�(tǒng)停頓,數(shù)�(jù)傳輸中斷,局域網(wǎng)乃至廣域�(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心,間接損失一般遠遠大于直接經(jīng)濟損�。因此,防雷電源便應運而生�
�1749年美國科學家Benjamin Franklin(本杰明·富蘭克�)等經(jīng)過科學實驗,建立了雷電理�,并�(fā)明了避雷�,這就是最早的防雷�(chǎn)品。此階段的防雷裝置比較簡�,只有接閃器、引下線和接地體,也就是�(xiàn)在所說的直擊雷�
然后,隨著電的普及使用,高壓電線兩端的發(fā)配電設備遭受過電壓損壞的�(xiàn)象越來越嚴重,經(jīng)過研�,人們發(fā)�(xiàn)這是“感應雷”在作�,并建立了感應雷和高壓反擊的理論,弄清了高壓雷電波在金屬線路傳播的規(guī)�。感應雷是因為直擊雷放電而感應到附近金屬導體中,其可以通過兩種不同的感應方式入�,一是靜電感�,二是電磁感�。雷電在高壓線路上感應電�,并沿導線傳播到線路兩端的發(fā)配電設備,當這些設備耐壓較低時,就會被電涌損�?;谝种齐娪俊⒈Wo線路上設備的目的,到十九世紀末人們發(fā)明了避雷器�
后來,到了二十世紀70年代,隨著半導體集成技術的�(fā)展和完善,半導體幾乎應用于所有科學技術領�,由于半導體不能耐受過電壓和過電流,因此凡是使用這些元件的計算機通信、微波通信等設備受雷害損壞的現(xiàn)象顯著增加。同時隨著高層建筑和智能建筑的數(shù)量越來越�,防雷技術進入了一個新的時�,就是現(xiàn)代綜合防雷階段,世界各國都有了完善的防雷�(guī)�,防雷器材也變得五花百門,防雷裝�,不再是簡單地安裝避雷針和避雷器。作為現(xiàn)代綜合防�,首先進行雷擊損害風險評估,再進行外部防雷和內(nèi)部防雷布局。外部防雷方面既要考慮防直擊雷,還要有防側擊雷,防雷電波入�,做均壓�(huán)和金屬門窗與均壓�(huán)相連。而內(nèi)部防�,要做好電磁屏蔽,減少電磁干�,作等電位處�,減少線路之間的電位�,安裝電源浪涌保護器和信號浪涌保護器,保護電子設備不受電涌損��
�(yè)�(nèi)人士都知道雷電具有很強的破壞性,主要有直擊雷、雷電感應、雷電波侵入和地電壓反擊四種形式。最常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的,而是由于雷擊�(fā)生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引起�。一方面由于電子設備�(nèi)部結構高度集成化(VLSI芯片),從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下�,對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪�)的承受能力下�,另一方面由于信號來源路徑增多,系�(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵�。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄入電腦設備�
一電源浪涌
電源浪涌并不僅源于雷�,當電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障、投切大負荷時都會產(chǎn)生電源浪�,電�(wǎng)綿延千里,不論是雷擊還是線路浪涌�(fā)生的幾率都很�。當距你幾百公里的遠方發(fā)生了雷擊�,雷擊浪涌通過電網(wǎng)光速傳輸,�(jīng)過變電站等衰�,到你的電腦時可能仍然有上千伏,這個高壓很�,只有幾十到幾百個微�,或者不足以燒毀電腦,但是對于電腦內(nèi)部的半導體元件卻有很大的損害,正象舊音響的雜音比新的要大是因為內(nèi)部元件受到損害一樣,隨著這些損害的加�,電腦也逐漸變的越來越不�(wěn)定,或有可能造成您重要數(shù)�(jù)的丟�。美國GE公司測定一般家�、飯�、公寓等低壓配電�(110V)�10 000小時(約一年零兩個月)�(nèi)在線間發(fā)生的超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數(shù)達到800余次,其中超�1000V的就�300余次。這樣的浪涌電壓完全有可能一次性將電子設備損壞�
二信號系�(tǒng)浪涌
信號系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應雷擊、電磁干�、無線電干擾和靜電干擾。金屬物�(如電話線)受到這些干擾信號的影�,會使傳輸中的數(shù)�(jù)�(chǎn)生誤碼,影響傳輸?shù)臏蚀_性和傳輸速率。排除這些干擾將會改善�(wǎng)絡的傳輸狀��
其中金屬管線通道的浪涌和地線通道的地電位反擊是電子信息系�(tǒng)�?lián)p的主要原�,它的最見的�?lián)p形式是在電力線上引起的雷�,所以需作為防擴的重�。由于雷電無孔不入地侵襲電子信息系統(tǒng),雷電防護將是個系�(tǒng)工程。雷電防護的中心�(nèi)容是泄放和均��
泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放,并且應符合層次性原�,即盡可能多、盡可能遠地將多余能量在引入通信系統(tǒng)之前泄放入地;層次性就是按照所設立的防雷保護區(qū)分層次對雷電能量進行削弱。防雷保護區(qū)又稱電磁兼容分區(qū),是按人、物和信息系�(tǒng)對雷電及雷電電磁脈沖的感受強度不同把�(huán)境分成幾個區(qū)域:LPZOA區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體都可能遭到直接雷�,因此各特體都可能導走全部雷電流,本區(qū)�(nèi)電磁場沒有衰�。LPZOB區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊,但本區(qū)電磁場沒有衰�。LPZ1區(qū),本區(qū)�(nèi)的各物體不可能遭到直接雷�,流往各導體的電流比LPZOB區(qū)進一步減�,電磁場衰減和效果取決于整體的屏蔽措�。后�(xù)的防雷區(qū)(LPZ2區(qū)等)如果需要進一步減小所導引的電流和電磁�,就應引入后�(xù)防雷區(qū),應按照需要保護的系統(tǒng)所要求的環(huán)境區(qū)選擇且續(xù)防雷區(qū)的要求條�。保護區(qū)序號越高,預期的干擾能量和干擾電壓越�。在�(xiàn)代雷電防護技術中,防雷區(qū)的設置具有重要意義,它可以指導我們進行屏蔽、接地、等電們連接等技術措施的實施�
均衡就是保持系統(tǒng)各部分不�(chǎn)生足以致?lián)p的電位差,即系統(tǒng)所在環(huán)境及系統(tǒng)本身所有金屬導電體的電位在瞬態(tài)�(xiàn)象時保持基本相等,這實�(zhì)是基于均壓等電位連接�。由可靠的接地系�(tǒng)、等電位連接用的金屬導線和等電位連接器(防雷器)組成一個電位補償系�(tǒng),在瞬態(tài)�(xiàn)象存在的極短時間�,這個電位補償系�(tǒng)可以迅速地在被保護系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)所有導電部件之間建立起一個等電位,這些導電部件也包括有源導�。通過這個完備的電位補償系統(tǒng),可以在極短時間�(nèi)形成一個等電位區(qū)�,這個區(qū)域相對于遠處可能存在�(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)�,所有導電部件之間不存在顯著的電位差
雷電防護系統(tǒng)由三部分組成,各部分都有其重要作�,不存在替代�。外部防護,由接閃器、引下線、接地體組成,可將絕大部分雷電能量直接導入地下泄放。過渡防�,由合理的屏蔽、接�、布線組成,可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感�。內(nèi)部防�,由均壓等電位連接、過電壓保護組成,可均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅值�
目前我國雖然有多種防雷技�,但原理不外乎兩種方法避��
分合式避雷器采用斷開�
在雷擊時快速將電源斷開,保護設�。優(yōu)點:工程簡單。缺點:雷擊時間極短(以納秒計算�,有時還來不及完全斷�,雷電脈沖電流已�(jīng)讓電器設備遭到重�(chuàng),同時當今人們的生活和工作,也不允許電器設備隨意斷電;因此缺點非常明�,并不能夠較好防�,效果也就可想而知�
接地式避雷器是利用地泄法
原理:把雷擊電流直接引入大地,避免電器受到雷擊,但是需要有完善的埋地線工程。優(yōu)點:幾乎不存在技術成份,缺點:會給高層樓宇的住戶、或高山、黃土等放電不理想地方的安裝帶來極大施工不便,這種�(huán)境下釋放雷電效果也不理想,且年久必將被腐�。沒有誰會去�(jīng)常檢查地線是否被腐蝕,有時環(huán)境也不允,要做到國家標準(阻值≤4歐姆�,完全合格的費用幾乎都是避雷器本身造價的數(shù)�,甚至幾十�。如果有一種能夠同時解決以上的弊端就是非常理想的了�
APC防雷電源;貝爾金防雷電源 ;突破防雷電源;公牛防雷電源
維庫電子�,電子知�,一查百��
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